DE19810437A1

DE19810437A1 - Electrical machine for starting IC engine and/or supplying voltage to car's electrical system

Info

Publication number: DE19810437A1
Application number: DE19810437A
Authority: DE
Inventors: Juergen Glauning
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-08-26
Filing date: 1998-03-11
Publication date: 1999-03-04

Abstract

Has stator and rotor with separate cooling circuits, liquid for stator and air for rotor, stator housing having cooling jacket. An electrical machine, especially for starting an IC engine and/or supplying voltage to a car's electrical system has a stator fastened in a housing and a claw pole system located on a rotor. The machine can be coupled through a separable working connection to the engine. The stator and rotor are integrated in separate cooling circuits having different cooling media. The stator has liquid cooling and the rotor has air cooling. Between a cylindrical housing (36) and the stator (34) is provided a cooling jacket (40) which is joined to an inner surface of the housing. In the jacket is at least one cooling channel (38).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkma len.The invention relates to an electrical machine the Merkma mentioned in the preamble of claim 1 len.

State of the art

Es ist bekannt, elektrische Maschinen, insbesondere Drehstromgeneratoren, der gattungsgemäßen Art zur energetischen Versorgung eines Bordspannungsnetzes in Kraftfahrzeugen einzusetzen. Vorzugsweise werden hierfür Klauenpolgeneratoren eingesetzt, die sehr leicht und leistungsfähig und dabei kostengünstig sind. Bekannt sind Ausführungen mit einflutiger axia ler Belüftung durch einen außenliegenden Lüfter.It is known electrical machines in particular Three-phase generators, of the generic type for energetic supply of an on - board voltage network in To use motor vehicles. Preferably be claw-pole generators used for this very light and powerful and inexpensive are. Versions with a single-flow axia are known ventilation by an external fan.

Daneben gibt es sogenannte Kompaktgeneratoren, die zweiflutige Belüftungen mittels zwei kleinerer innen liegender Lüfter aufweisen. Die Kühlluft wird hierbei jeweils axial angesaugt und verläßt den Generator radial im Bereich seiner Ständerwickelköpfe jeweils in einem Antriebs- und Schleifringlagerschild. Um bei hohen Motorraumtemperaturen eine effektive Generator kühlung sicherzustellen, sind weiterhin zusätzliche Vorrichtungen zur Frischluftansaugung bekannt.There are also so-called compact generators that double flow ventilation by means of two smaller ones inside have lying fan. The cooling air is here each axially sucked in and leaves the generator radially in the area of its stator end windings in each case in a drive and slip ring end shield. To at high engine compartment temperatures an effective generator ensuring cooling are still additional Devices for fresh air intake are known.

Die Dimensionierung der Kühlung muß insgesamt so aus gelegt sein, daß die Temperaturen der Komponenten des Generators unter allen auftretenden Randbedingungen spezifische Grenzwerte nicht überschreiten. Die bei Nutzfahrzeuggeneratoren übliche komplette Kapselung gegen Staub, Schmutz und Spritzwasser erhöht die Pro blematik der notwendigen Wärmeabfuhr. Bekannt sind weiterhin geschlossene Generatoren mit Kühlrippen zur Oberflächenkühlung sowie geschlossene Generatoren mit flüssiger Kühlung, beispielsweise Öl.The dimensioning of the cooling must look like this overall be placed that the temperatures of the components of the Generator under all occurring boundary conditions do not exceed specific limit values. The at Commercial vehicle generators usual complete encapsulation Pro increases against dust, dirt and splash water diagram of the necessary heat dissipation. Are known still closed generators with cooling fins Surface cooling as well as closed generators with liquid cooling, for example oil.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße elektrische Maschine weist den Vorteil auf, daß durch getrennte Kühlkreisläufe für einen Stator und für einen Rotor eine unabhängige Kühlung der Teile ermöglicht wird. Insbesondere bei Verwendung von unterschiedlichen Kühlmedien für Sta tor und Rotor, beispielsweise Wasser und Luft, kann eine unabhängige Kühlung sowie eine Optimierung eines jeweils zweckmäßigen Kühlmediumdurchsatzes hinsicht lich einer Temperaturbeanspruchung erzielt werden. Die voneinander unabhängigen Kühlkreisläufe lassen sich einzeln hinsichtlich ihres Volumenstromes vari ieren und optimieren.The electrical machine according to the invention has the Advantage on that by separate cooling circuits for a stator and an independent one for a rotor Cooling of the parts is made possible. Especially at Use of different cooling media for Sta tor and rotor, for example water and air, can independent cooling and optimization of a appropriate cooling medium throughput Lich a temperature stress can be achieved. The independent cooling circuits leave vary individually with regard to their volume flow ieren and optimize.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung lassen sich die Kühlkreisläufe bei Erreichen einer Betriebstemperatur der elektrischen Maschine einzeln und unabhängig von einander zuschalten. Vorteilhaft ist hierbei, wenn der Stator einen Kühlmantel aufweist, der mit einer Innenfläche im wesentlichen zylindrischen Gehäuse der elektrischen Maschine gefügt ist und wenigstens einen ringförmigen Kühlkanal aufweist. Um eine großflächi gere und effektivere Kühlung zu gewährleisten, ist es jedoch vorteilhaft, diesen Kühlkanal über eine große Fläche des Kühlmantels zu erstrecken, beispielsweise mäander- oder spiralförmig in Umfangsrichtung des Gehäuses anzuordnen. Ebenso können jedoch auch meh rere, beispielsweise durch Kanäle miteinander verbun dene und/oder durch Stege voneinander getrennte Kühl kanäle im Kühlmantel vorgesehen sein.In an advantageous embodiment, the Cooling circuits when an operating temperature is reached of the electrical machine individually and independently of connect each other. It is advantageous here if the stator has a cooling jacket which with a Inner surface of the substantially cylindrical housing electrical machine is joined and at least one has annular cooling channel. To a large area To ensure cleaner and more effective cooling, it is however, this cooling channel is advantageous over a large To extend the surface of the cooling jacket, for example meandering or spiraling in the circumferential direction of the Arrange housing. However, meh rere, for example connected by channels dene and / or cooling separated from each other by webs channels can be provided in the cooling jacket.

Die erfindungsgemäße sogenannte Hybridkühlung der elektrischen Maschine kann hierbei in vorteilhafter Weise an einen Flüssigkeitskühlkreislauf der Brenn kraftmaschine angekoppelt sein, wobei zweckmäßiger weise ein elektrisch oder auf andere Weise angesteu ertes Trennventil vorgesehen ist. Ebenso möglich ist jedoch auch ein vom Kühlkreislauf der Brennkraftma schine unabhängiger, eigener Kühlkreislauf für die elektrische Maschine, wobei zur Umwälzung der Kühl flüssigkeit eine mechanisch oder elektrisch betrie bene Pumpe in Frage kommt oder auch eine Umwälzung durch Erwärmung, das heißt nach dem Thermosiphonprin zip. Hierbei ist keine eigene Pumpe notwendig.The so-called hybrid cooling of the invention electrical machine can be advantageous here Way to a liquid cooling circuit of the Brenn be coupled to the engine, being more expedient as an electrically or otherwise controlled ertes isolation valve is provided. It is also possible but also one from the cooling circuit of the internal combustion engine independent, separate cooling circuit for the electrical machine, whereby to circulate the cooling liquid operated mechanically or electrically bene pump comes into question or a circulation by heating, that is after the thermosiphonprin zip. No separate pump is required.

Der Kühlkreislauf des Rotors der elektrischen Maschi ne wird vorzugsweise mit Luft als Kühlmedium betrie ben, da hierbei keinerlei Isolationsprobleme gegen über stromführenden Bauteilen zu berücksichtigen sind. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Rotor eine zentrale Bohrung auf, durch die die Luft einströmen kann, sowie mehrere Querbohrungen, durch die die Luft radial nach außen strömen und durch meh rere Bohrungen in der elektrischen Maschine zirkulie ren kann.The cooling circuit of the rotor of the electric machine ne is preferably operated with air as the cooling medium ben, since no insulation problems against this to consider about live components are. In an advantageous embodiment, the Rotor has a central bore through which the air can flow in, as well as several cross holes which flow the air radially outwards and through meh Other holes in the electrical machine circuit can.

Besonders vorteilhaft läßt sich durch Gestaltung der luftführenden Elemente eine Sogwirkung der zirkulie renden Luft erzielen, die durch ein zentral die Hohl bohrungen des Rotors verschließendes Zwangsführungs element unterstützt wird. Weiterhin kann es vorteil haft sein, ein Impulsrad oder Lüfterrad mit mehreren Flügeln vorzusehen, das als ein weiteres Zwangs führungselement die Luftzirkulation unterstützt (Luftleitblech-Turbine). Zweckmäßig ist es, wenn die Luftströmung an einen Wickelkopf der elektrischen Maschine vorbei verläuft und somit besonders bei höheren Drehzahlen für eine effektive Kühlung sorgen kann.Can be particularly advantageous by designing the air-guiding elements a suction effect of the circulie air that flows through a central cavity bores of the rotor closing positive guidance element is supported. It can also be advantageous be impulsive, a pulse wheel or fan wheel with several To provide wings as another constraint guiding element that supports air circulation (Air baffle turbine). It is useful if the Air flow to a winding head of the electrical Machine runs past and thus particularly at higher speeds ensure effective cooling can.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Abküh lung der im Wasser gekühlten Gehäuse vorbeistreifen den Luft durch entsprechende Luftführungen gewährlei stet, wodurch ein noch effektiverer Wärmeaustausch der Kühlmedien untereinander erzielbar ist. Der Luft kreislauf kann sowohl geschlossen, teilweise oder auch völlig offen sein, das heißt mit ständiger Luft zufuhr von außen. Bei einem offenen Luftkreislauf ist vorteilhaft eine Abfuhr eines Abriebes von Reibbelä gen einer Trockenkupplung des Kraftfahrzeuges er zielbar. Die im Gehäuse befindlichen Bohrungen für die ausströmende Luft können sowohl stirnseitig axial als auch mantelseitig radial angeordnet sein. In ei ner vorteilhaften Abwandlung können alle oder einige Bohrungen im Gehäuse auch als Längsbohrungen bezie hungsweise Schlitze oder Längsschlitze ausgeführt sein.In an advantageous embodiment, cooling is possible of the water-cooled housing guarantee the air through appropriate air ducts continuously, which means an even more effective heat exchange the cooling media can be achieved with each other. The air cycle can be both closed, partial or also be completely open, that is, with constant air outside supply. With an open air circuit is advantageous removal of abrasion from Reibbelä against a dry clutch of the motor vehicle targetable. The holes in the housing for the outflowing air can both axially and also be arranged radially on the jacket side. In egg All or some of them can be an advantageous modification Bores in the housing also refer to as longitudinal bores approximately slots or longitudinal slots be.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further advantageous embodiments of the invention result from the rest, in the subclaims mentioned features.

drawings

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispie len anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläu tert. Es zeigen:The invention is described below in exemplary embodiment len with reference to the accompanying drawings tert. Show it:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer mit einem Getriebe wirkverbundenen elektrischen Maschine; Figure 1 is a schematic sectional view of an electrical machine operatively connected to a transmission.

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Details ent sprechend Fig. 1 und Fig. 2 is a sectional view of a detail accordingly Fig. 1 and

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht einer mo difizierten Ausführungsform der elektri schen Maschine entsprechend Fig. 1. Fig. 3 is a schematic sectional view of a mo-modified embodiment of the electrical machine's corresponding to FIG. 1.

Description of the embodiments

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine elektrische Maschine 1, die mit einem Getriebe wirkverbunden ist. Das Getriebe ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Planetengetriebe 52, wodurch die Übersetzung der elektrischen Maschine 1 bezüglich eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges in zwei Stufen variiert. Die elektrische Maschine 1, im dar gestellten Ausführungsbeispiel eine Drehstrommaschi ne, weist einen Stator 34 mit zwei Wickelköpfen 10 und 18 und einem Rotor 44 auf, der in Wirkverbindung mit dem Planetengetriebe 52 steht. Der Stator 34 ist von einem Kühlmantel 40 umschlossen. Fig. 1 shows a schematic sectional view of an electrical machine 1 which is operatively connected to a transmission. In the exemplary embodiment shown, the transmission is a planetary transmission 52 , as a result of which the transmission ratio of the electrical machine 1 varies in two stages with respect to a drive train of a motor vehicle. The electrical machine 1 , in the illustrated embodiment, a three-phase machine ne, has a stator 34 with two end windings 10 and 18 and a rotor 44 which is operatively connected to the planetary gear 52 . The stator 34 is enclosed by a cooling jacket 40 .

Der im wesentlichen zylindrisch ausgeführte Kühlman tel 40 ist mit einer Innenfläche 35 eines im wesent lichen ebenfalls zylindrisch ausgeführten Gehäuses 36 fest verbunden, wobei der Kühlmantel 40 eine oder mehrere ring- oder beispielsweise mäanderförmig aus gebildete Nuten aufweist, die als Kühlkanal 38 fungieren. Durch die resultierende große Kontakt fläche des Kühlmantels 40 zum Gehäuse 36 ist ein guter Wärmeübergang vom Stator 34 auf den Kühlmantel 40 und damit auf das Gehäuse 36 gewährleistet. Bei einer Durchspülung des Kühlkanales 38 mit einem Kühl medium 32, wofür beispielsweise Wasser in Frage kommt, ist somit eine gute Wärmeableitung erzielbar. Die in der elektrischen Maschine 1 unter Betrieb mit hoher Last entstehende erhebliche Wärmeentwicklung kann vom Stator 34 in das Gehäuse 36 übergehen und wird vom Kühlmedium 32 schnell abgeführt.The essentially cylindrically designed Kühlman tel 40 is fixedly connected to an inner surface 35 of a likewise cylindrically designed housing 36 , the cooling jacket 40 having one or more ring-shaped or, for example, meandering grooves which act as cooling channel 38 . Due to the resulting large contact surface 40 of the cooling jacket to the housing 36 is a good heat transfer from the stator 34 to the cooling jacket 40, thereby ensuring to the housing 36th When flushing the cooling channel 38 with a cooling medium 32 , for which water is an option, good heat dissipation can thus be achieved. The considerable amount of heat generated in the electrical machine 1 under high load operation can pass from the stator 34 into the housing 36 and is quickly dissipated by the cooling medium 32 .

Das Kühlmedium 32 kann durch eine hier nicht erkenn bare Eingangsbohrung in den ring- oder mäanderförmi gen Kühlkanal 38 eintreten, über den der gesamte Um fang des Kühlmantels 40 angebracht ist. Dabei nimmt das Kühlmedium 32 Wärmeenergie auf und kann durch eine, hier ebenfalls nicht dargestellte Ausgangsboh rung wieder austreten. Durch eine großflächige Anbin dung und einen guten thermischen Übergang zwischen Stator 34 und Kühlmantel 40 kann der Stator 34, und damit die elektrische Maschine 1, sehr effektiv gekühlt werden. Der Wärmeübergang zwischen Stator 34 und Kühlmantel 40 läßt sich weiter verbessern durch möglichst gute Durchströmung mit dem Kühlmedium 32, was durch Verzweigungen beziehungsweise durch Stege 42 in mehreren Kühlkanälen erreicht werden kann. Das Kühlmedium 32 kann von einer separaten, dafür vor gesehenen Pumpe umgewälzt werden. Ebenso möglich ist jedoch auch eine Zirkulation, die auf dem Thermo siphonprinzip beruht, das heißt, wobei keine separate Pumpe erforderlich ist.The cooling medium 32 can enter through an inlet hole not recognizable here into the annular or meandering cooling channel 38 , via which the entire order of the cooling jacket 40 is attached. The cooling medium 32 absorbs thermal energy and can emerge again through an output bore, also not shown here. Through a large-area connec tion and a good thermal transition between stator 34 and cooling jacket 40 , the stator 34 , and thus the electrical machine 1 , can be cooled very effectively. The heat transfer between the stator 34 and the cooling jacket 40 can be further improved by the best possible flow through of the cooling medium 32 , which can be achieved by branching or by means of webs 42 in several cooling channels. The cooling medium 32 can be circulated by a separate, before seen pump. However, a circulation based on the thermosiphon principle is also possible, that is, no separate pump is required.

In einer weiteren Variante kann eine Anbindung an ein Kühlsystem beziehungsweise einen Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine vorgesehen sein, wobei jedoch zu bedenken ist, daß bei Betriebstemperatur der Brenn kraftmaschine die Temperaturen im Kühlmedium 32 durchweg höher liegen als bei einem separaten Kühl kreislauf.In a further variant, a connection to a cooling system or a cooling circuit of the internal combustion engine can be provided, but it should be borne in mind that at operating temperature of the internal combustion engine, the temperatures in the cooling medium 32 are consistently higher than in a separate cooling circuit.

Erkennbar ist weiterhin der in zwei Wälzlagern 60 drehbar gelagerte Rotor 44, der zusammen mit einem Klauenpol 46 und den zwei Wickelköpfen 10 und 18 die elektrische Maschine 1 bildet. Erkennbar ist weiter hin eine Gestaltung des in der Fig. 1 rechts liegen den Wellenendes des Rotors 44 als zentrales Sonnenrad 66 für das Planetengetriebe 52, das mit mehreren Pla netenrädern 68 kämmt. Diese sind an einem Planeten träger 71 drehbar gelagert, der mit einer Abtriebs welle 72 des Planetengetriebes 52 eine Baueinheit bildet. Die Planetenräder 68 kämmen weiterhin mit einem Hohlrad 70, welches gegen das Gehäuse 36 oder gegen den Planetenträger 71 festlegbar ist und auf diese Weise die beiden möglichen Übersetzungsstufen des Planetengetriebes herstellen kann.Also recognizable is the rotor 44 rotatably mounted in two roller bearings 60 , which together with a claw pole 46 and the two winding heads 10 and 18 form the electrical machine 1 . One can also see a design of the right in FIG. 1, the shaft end of the rotor 44 as a central sun gear 66 for the planetary gear 52 , which meshes with a plurality of planet wheels 68 . These are rotatably supported on a planet carrier 71 , which forms a structural unit with an output shaft 72 of the planetary gear 52 . The planet gears 68 continue to mesh with a ring gear 70 , which can be fixed against the housing 36 or against the planet carrier 71 and in this way can produce the two possible transmission stages of the planetary gear.

Der Rotor 44 ist mit einer Zentralbohrung 2 am in Fig. 1 links liegenden Wellenende versehen, die in eine Hohlbohrung 4 größeren Durchmessers mündet und eine Durchströmung mit kühlender Luft erlaubt. Die durch die Bohrung 2 einströmende Luft durchströmt den Rotor 44 durch die Hohlbohrung 4 auf seiner ganzen Länge und kann durch wenigstens zwei Querbohrungen 6 unmittelbar außerhalb des rechten Wälzlagers 60 ra dial nach außen in einen Vorraum 54 zwischen dem Ge triebe 52 und der elektrischen Maschine 1 austreten. Die wenigstens zwei, vorzugsweise jedoch in größerer Zahl vorhandenen, Querbohrungen 6 sind vorzugsweise nicht völlig senkrecht zu einer Drehachse 56 des Ro tors 44 angeordnet, sondern zur besseren Luftführung leicht schräg nach außen, in Richtung des Wellenendes des Rotors 44 hin, geneigt.The rotor 44 is provided with a central bore 2 at the shaft end on the left in FIG. 1, which opens into a hollow bore 4 of larger diameter and allows cooling air to flow through it. The air flowing through the bore 2 flows through the rotor 44 through the hollow bore 4 over its entire length and can through at least two transverse bores 6 immediately outside the right-hand roller bearing 60 ra dial outwards into a vestibule 54 between the gearboxes 52 and the electrical machine 1 emerge. The at least two, but preferably in larger numbers, transverse bores 6 are preferably not arranged completely perpendicular to an axis of rotation 56 of the ro tor 44 , but slightly inclined outwards for better air guidance, in the direction of the shaft end of the rotor 44 .

Die Querbohrungen 6 erfüllen neben der Luftführung gleichzeitig die Funktion einer Turbine, bei der die Umfangsgeschwindigkeit am Außendurchmesser größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit am Innendurchmesser. Hierdurch kann ein Sog beziehungsweise ein Unterdruck erzielt werden, der die Luft aus dem Kern des Rotors 44, das heißt aus der Hohlbohrung 4, herausfördern kann. Unterstützt wird diese Wirkung durch ein winke lig geformtes Zwangsführungselement, im gezeigten Ausführungsbeispiel ein kegelförmiger Verschlußstop fen 8, dessen Kegelspitze 9 mit der Drehachse 56 des Rotors 44 zusammenfällt. Der Verschlußstopfen 8 ver schließt somit die Hohlbohrung 4 auf der der Bohrung 2 gegenüberliegenden Seite des Rotors 44 und zwingt die durch die Bohrung 2 einströmende Luft zum Aus tritt durch die Querbohrungen 6.In addition to the air flow, the transverse bores 6 simultaneously fulfill the function of a turbine in which the peripheral speed on the outside diameter is greater than the peripheral speed on the inside diameter. As a result, a suction or a vacuum can be achieved which can convey the air out of the core of the rotor 44 , that is to say out of the hollow bore 4 . This effect is supported by an angularly shaped positive guide element, in the exemplary embodiment shown a conical closure plug 8 , the cone tip 9 of which coincides with the axis of rotation 56 of the rotor 44 . The sealing plug 8 thus closes the hollow bore 4 on the side of the rotor 44 opposite the bore 2 and forces the air flowing in through the bore 2 to exit through the transverse bores 6 .

Die im Vorraum 54 befindliche Luft wird weiter durch mehrere Bohrungen 14 beziehungsweise Längsschlitze 15 geführt, welche die Luft in Richtung eines Luftspal tes zwischen Rotor 44 und dem Stator 34 leiten. Hier bei streicht die Luft am Wickelkopf 10 (antriebs seitig) vorbei und kann dabei Wärme aufnehmen. Gleichzeitig kann sie sich durch das Vorbeistreifen am wassergekühlten Gehäuse 36 abkühlen, bevor sie durch den Luftspalt zwischen Rotor 44 und Stator 34 sowie durch den Klauenpol 46 und an einer Erreger wicklung 16 vorbei zum Wickelkopf 18 geführt wird. Dabei werden die genannten Elemente abgekühlt.The air in the antechamber 54 is passed through a plurality of bores 14 or longitudinal slots 15 which guide the air in the direction of an air gap between the rotor 44 and the stator 34 . Here the air passes the winding head 10 (on the drive side) and can absorb heat. At the same time, it can cool down by swiping past the water-cooled housing 36 before it is passed through the air gap between rotor 44 and stator 34 and through the claw pole 46 and an excitation winding 16 to winding head 18 . The elements mentioned are cooled.

Streicht die Luft wiederum am wassergekühlten Gehäuse 36 vorbei, kann sie hierbei weiter Wärme abgeben und kühlt selbst dabei ab. Durch mehrere stirnseitig im Gehäuse 36 angeordnete Bohrungen 22 beziehungsweise Längsschlitze 23 kann die Luft aus der elektrischen Maschine 1 austreten, wobei ein Teil dieser ausströ menden Luft wieder durch die Bohrung 2 als Frischluft angesaugt wird. Hierdurch entsteht ein teilweise ge schlossener Kreislauf.If the air again sweeps past the water-cooled housing 36 , it can continue to emit heat and cools itself in the process. The air can emerge from the electrical machine 1 through a plurality of bores 22 or longitudinal slots 23 arranged at the end in the housing 36 , a part of this outflowing air being sucked in again through the bore 2 as fresh air. This creates a partially closed cycle.

Fig. 2 zeigt in einer Detailschnittansicht entspre chend Fig. 1 ein Impulsrad 28 oder Lüfterrad, welches die Form einer flachen Scheibe aufweist und unmittelbar angrenzend an die Ausströmöffnungen der radialen Querbohrungen 6 auf der Welle des Rotors 44 fixiert ist. Hierdurch wird die Umleitung der Luft strömung aus den Querbohrungen 6 in die Bohrungen 14 beziehungsweise in die Längsschlitze 15 unterstützt, die ausgehend von einer Richtung koaxial zur Dreh achse 56 bis zur Vorbeiströmung am Luftspalt zwischen Rotor 44 und Stator 34 eine Umlenkung um 180° er fährt. Fig. 2 shows a detail sectional view accordingly Fig. 1, a pulse wheel 28 or fan wheel, which has the shape of a flat disc and is immediately adjacent to the outflow openings of the radial cross bores 6 on the shaft of the rotor 44 is fixed. As a result, the redirection of the air flow from the cross bores 6 into the bores 14 or into the longitudinal slots 15 is supported, which, starting from a direction coaxial to the axis of rotation 56 to flow past the air gap between the rotor 44 and the stator 34, leads to a deflection of 180 ° .

Das Impulsrad 28 weist weiterhin mehrere auf einer der elektrischen Maschine 1 zugewandten flachen Seite senkrecht aufgebrachte Flügel 26 sowie ein an deren Enden senkrecht aufliegendes Luftleitblech 30 auf. Dieses ringförmige Luftleitblech 30 mit jeweils am inneren und äußeren Rand des Ringes aufgebogener Kon tur steht somit mit seiner flachen Seite parallel zur flachen Seite des Impulsrades 28 beziehungsweise senkrecht zur Drehachse 56. Das Impulsrad wirkt zu sammen mit den Flügeln 26 und dem Luftleitblech wie eine Turbine und dient zur Unterstützung der Sogwir kung der Luft aus den Querbohrungen 6.The impulse wheel 28 also has a plurality of vanes 26 , which are vertically attached on a flat side facing the electrical machine 1, and an air baffle plate 30, which rests vertically on its ends. This annular air baffle 30 with each bent at the inner and outer edge of the ring con is thus parallel with its flat side to the flat side of the pulse wheel 28 or perpendicular to the axis of rotation 56th The impulse wheel works together with the wings 26 and the air baffle like a turbine and serves to support the suction effect of the air from the transverse bores 6 .

Fig. 3 zeigt in einer weiteren Schnittansicht eine modifizierte Ausführungsform der hybridgekühlten elektrischen Maschine 1. Gleiche Teile wie in den vorangegangenen Figuren sind mit gleichen Bezugszei chen versehen und nicht nochmals erläutert. Hier ist jedoch im Unterschied zur Darstellung in Fig. 1 stirnseitig links am Gehäuse 36, das heißt auf glei cher Seite wie die Bohrung 2, eine Abdeckung 48 vor gesehen ist, die die Ausströmung der Luft nach außen verhindert und somit für einen geschlossenen Kühl kreislauf der Luft sorgt. Die aus den Bohrungen 22 beziehungsweise den Längsschlitzen 23 austretende Luft kann sogleich wieder in die Bohrung 2 eintreten. Ein Großteil der von der Kühlluft aufgenommenen Wärme wird hierbei über das flüssige Kühlmedium 32 nach außen transportiert. Fig. 3 shows a further sectional view of a modified embodiment of the hybrid-cooled electrical machine 1. The same parts as in the previous figures are provided with the same reference characters and are not explained again. Here, however, in contrast to the illustration in Fig. 1 on the front left of the housing 36 , that is on the same side as the bore 2 , a cover 48 is seen before, which prevents the outflow of air to the outside and thus for a closed cooling circuit the air cares. The air emerging from the bores 22 or the longitudinal slots 23 can immediately re-enter the bore 2 . Much of the heat absorbed by the cooling air is transported outside via the liquid cooling medium 32 .

Claims

1. Electrical machine, in particular for starting an internal combustion engine and / or for supplying voltage to an on-board voltage network of a motor vehicle, with a stator fastened in a housing and with a claw-pole rotor system mounted on a rotor, the electrical machine having a separable operative connection with the internal combustion engine The machine can be coupled, characterized in that the stator ( 34 ) and the rotor ( 44 ) are integrated in separate cooling circuits which have different cooling media.

2. Electrical machine according to claim 1, characterized in that the stator ( 34 ) has a liquid cooling and the rotor ( 44 ) has air cooling.

3. Electrical machine according to claim 2, characterized in that between a substantially zy-cylindrical housing ( 36 ) and the stator ( 34 ) a cooling jacket ( 40 ) is provided which is joined to an inner surface of the housing ( 36 ).

4. Electrical machine according to claim 3, characterized in that in the cooling jacket ( 40 ) at least one cooling channel ( 38 ) is provided.

5. Electrical machine according to claim 4, characterized in that the at least one cooling channel ( 38 ) is arranged in the circumferential direction of the housing ( 36 ).

6. Electrical machine according to claim 5, characterized in that the at least one cooling channel ( 38 ) is arranged in a meandering and / or spiral shape in the circumferential direction of the housing ( 36 ).

7. Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of cooling channels ( 38 ) are provided which are separated from one another by webs ( 42 ).

8. Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid cooling of the electrical machine ( 1 ) is independent of a liquid cooling circuit of the internal combustion engine.

9. Electrical machine according to claim 8, characterized in that the liquid cooling of the electrical machine ( 1 ) is a thermosiphon cooling.

10. Electrical machine according to claim 7, characterized in that the liquid cooling of the elec trical machine ( 1 ) is coupled to the liquid cooling circuit running the internal combustion engine.

11. Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the air cooling of the rotor ( 44 ) is carried out by air circulation.

12. Electrical machine according to claim 11, characterized in that the air cooling of the rotor ( 44 ) by means of a central air duct ( 2 , 4 ) and several ren radial transverse bores ( 6 ) in the rotor ( 44 ).

13. Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the air can circulate through several bores ( 14 ) in the electrical machine ( 1 ).

14. Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the air can circulate through a plurality of longitudinal slots ( 15 ) in the electrical machine ( 1 ).

15. Electrical machine according to one of the previous ones the claims, characterized in that a suction effect of the circulating air through a sub pressure generation is achieved.

16. Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the circulating air by a centrally closing the hollow bore ( 4 ) of the rotor ( 44 ) closing positive guide element can be supported.

17. Electrical machine according to claim 16, characterized in that the positive guide element is a sealing plug ( 8 ) with a cone tip ( 9 ) lying on an axis of rotation ( 56 ) of the rotor ( 44 ).

18. Electrical machine according to claim 17, characterized in that a further Zwangsführungsele element comprises a pulse wheel ( 28 ) with a plurality of vanes ( 26 ).

19. Electrical machine according to claim 18, characterized in that the positive guide element comprises a rotating air baffle ( 30 ).

20. Electrical machine according to claim 19, characterized in that the air flow past a winding head ( 10 ) of the electrical machine ( 1 ).

21. Electrical machine according to claim 20, characterized in that the cooling of the water-cooled housing ( 36 ) passing air takes place.

22. Electrical machine according to one of the previous ones the claims, characterized in that the air circuit is closed.

23. Electrical machine according to one of claims 2 to 21, characterized in that the air circuit is open.

24. Electrical machine according to one of the previous ones the claims, characterized in that an Ab abrasion of friction linings of a dry clutch of the motor vehicle through the air flow can be done.

25. Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that for air flowing from the end face in the housing ( 36 ) che bores ( 22 ) are arranged axially.

26. Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that for the flowing air from the end face in the housing ( 36 ) che li slots ( 23 ) are arranged axially.

27. Electrical machine according to one of claims 1 to 25, characterized in that for outflowing air jacket side in the housing ( 36 ) bores gene ( 22 ) are arranged radially.

28. Electrical machine according to one of claims 1 to 25, characterized in that for outflowing air jacket side in the housing ( 36 ) located longitudinal slots ( 23 ) are arranged radially.